Способ получения концентрированного диоксида серы

СОЮЗ СОВОСНИХ6 СШВОаИИйРЕСПУБЛИК 801104106 А Эщ С 01 В 17/507 Ф ,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСЯЕННЦЙ КОМИТЕТ СССРГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫЛИ Н А 8 ГОРСКОМУ СВЩДТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 1006370, кл. С 01 В 17/50, 1982.2, Патент Великобритании В 1002584, кл. С 1 А, 1965.(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО ДИОКСИДА СЕРЫ путем взаимодействия расплавленной элементарнойсеры с олеумом при температуре нижеточки плавления серы, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса и уменьшения загрязнения продукта парами серы,расплавленную серу распыливают непосредственно в слое олеума со ско-,ростью, обеспечивающей дисперсностьчастиц серы О, 1 - 1,5 мм.1 11041Изобретение относится к способам получения концентрированного диоксида серы и может быть использовано в производстве серной кислоты, а также в производстве моющих средств.Известен способ получения концентрированного диоксида серы путем взаимодействия элементарной серы с олеумом при температуре ниже точки плавления серы и интенсивном перемешива О нии реакционной среды. Подогретый олеум концентрацией 23-30 своб БО направляют в реактор, а твердую или жидкую серу подают в пространство над олеумом. Образующуюся в результате реакции газовую смесь, содержащую 92 БО 8 БО, и 0,02 Б направляют на очистку от паров серы. Дисперсность частиц серы в олеуме достигает 3-4 мм и время полного ис О чезновения частицы серы равно 3,5- 7,5 мин, что определяет длительность процесса 1 3.Недостатками этого способа являются низкая интенсивность процесса и д 5 загрязнение продукта парами серы.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения концентрированного диоксида се- ЗО ры путем взаимодействия серы с олеумом при температуре ниже точки плавления серы и интенсивном перемешивании реагентов. Расплавленную серу вводят непрерывно в газовую Фа 35 эу над слоем олеума, температура которого 90 С. Дисперсность частиц серы в олекме 2-3 мм, время полного их исчезновения 3,5-7,5 мин. Образующаяся газовая смесь, содержащая 92 й 8% БО 0,02 Б, требует дальнейшей очистки от паров серы 23.Недостатками известного способа являются недостаточная интенсивность процесса из-за невысокой дисперснос 45 ти частиц серы в олеуме (2-3 мм), что ухудшает взаимодействие реагентов и увеличивает время исчезнования частиц,:а также загрязнение диоксида парами серы (0,02 ) вследствие подачи серы в газовую Фазу над слоем олеума. Цель и з обр ет ения - инт енсификация процесса и уменьшение загрязнения продукта парами серы. 55Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения концентрированного диоксида серы Об 1 путем взаимодействия элементарнойсеры с олеумом при температуре ниже точки плавления серы, в которомрасплавленную серу распыливают непосредственно в слое олеума со скоростью, обеспечивающей дисперсностьчастиц серь 0,1-1,5 мм.Способ осуществляется следующим образом.При распыле жидкой серы с температурой 125-155 С непосредственно в слое олеума, температура которого ниже температуры плавления серы ( и 90 С) образуются устойчивые, сферической Формы частицы (шарики) серы, что объясняется физико-химическими явлениями, которые влияют на их образование. При распыле жидкой серы в олеуме происходит распад струи жидкой серы на капли, при этом сера переходит из жидкого состояния в твердое, меняется ее структура, вязкость, поверхностное натяжение, а следовательно, и силы взаимодействия с окружающей средой. При распыле жидкой серы непосредственно вслое олеума в газовом потоке надслоем олеума она полностью отсутст-вует, что резко повьппает качествополучаемого диоксида серы., Размер частиц серы определяетсяскоростью истечения серы, а такжеструктурой и вязкостью среды (оле"ума) .Целесообразно распыливать расплав"ленную серу в слое олеума со скоростью, обеспечивающей размер частиц серы 0,1-1,5 мм. Это достигается, например, при распыле серы механической форсункой со скоростью истечения серы 0,5-3,5 м/с, При размере частиц серы более 1,5 мм снижается интенсивность процесса взаимодействия серы с олеумом. Размер частицменее 0,1 мм достигается значительным увеличением скорости истеченияжидкой серы (из форсунки), что нерационально из-эа технической слож-ностиГазообразный диоксид серы, выделившийся в результате реакции взаимодействия серы с олеумом, подхватывает частицы твердой серы и вместе с ней движется вверх со скоростью 0,02-0,03 м/с. Скорость олеума, подаваемого сверху, превышает скорость движения частиц серы в зоне реакции в 1,5-2,5 раза и взаимодей-ствие серы с олеумом проходит в реСоставитель Л. ТемироваТехред Л.Коцюбняк Корректор И, Муска Редактор Г. Волкова Заказ 5152/15 Тираж 464 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений. и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Э 110 жиме противотока при естественном перемешивании, Время исчезновения частиц серы составляет 0,2-2 мин. Отработанный олеум выводится из реактора с концентрацией не менее 12 своб. БО . Образующаяся при взаимодействии серы с олеумом газовая смесь с еодержанием 92 БО и 8 . БО выводится в верхней части реактора.П р и м е р 1, В реактор непрерывного действия .сверху подают через перфорированную решетку подогретый до 90 С олеум в количестве 61 т/ч и концентрацией 25% своб, ЯО, 1 т/ч расплавленной серы при 25-155 С распыливают механической форсункой непосредственно в слое олеума со скоростью истечения в отверстии форсунки 0,5 м/с, что обеспечивает дисперсность частиц серы 1,5 мм, Время исчезновения частицы серы - 2 мин, Концентрация отработанного олеума 12 своб. БО,. Получают 2283 нмз /ч продукционного газа, который содержит 92. об, % БО , 8 об,БОЗ, пары серы отсутствуют.П р и м е р 2. В реактор непрерывного действия сверху подают через перфорированную решетку подогретый до 90 С олеум в количестве б 1 т/ч концентрацией 25% своб. БО, 1 т/ч расплавленной серы при 125- 155 С распыливают механической форсункой непосредственно в слое олеума со скоростью истечения в отверс 4106тии форсунки 3,5 м/с, что обеспечивает дисперсность частиц серы 0,1 мм,Время исчезновения частиц серы -0,2 мин, Концентрация отработанногоолеума 12 своб. ЯО, . Получают2283 им/ч продукционного газа, ко"торый содержит 92 об.% БО и 8 об. БО, . Пары серы отсутствуют.П р и м е р 3. В реактор непрерывного действия сверху подают черезперфорированную решетку подогретыйдо 90 С олеум в количестве 61 т/чконцентрацией 25 . своб. БО . 1 т/чрасплавленной серы при 55 С распыливают механической форсункой непосредственно в слое олеума со скоростью истечения в отверстии форсунки 0,75 м/с, что обеспЕчивает дисперсность частиц серы 1 мм. Время исчезновения частиц серы - 1,5 мин. Концентрация отработанного олеума -12 своб . БО . Получают 2283 нмэ /чпродукционного газа, который содержит92 об.ЯО и 8 об.% БОЗ . Пары серыв газе отсутствуют,Таким образом, использованиепредложенного способа позволяет интенсифицировать процесс взаимодействия серы с олеумом почти в два раза 30за счет уменьшения времени исчезновения частиц серы и повысить качество получаемого диоксида серы засчет исключения попадения паровсеры в газ.35